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spike蛋白诱导COVID-19急性肺损伤的细胞模型建立方法及其应用技术

技术编号:40119668 阅读:9 留言:0更新日期:2024-01-23 20:27
本发明专利技术公开了一种spike蛋白诱导COVID‑19急性肺损伤的细胞模型建立方法及应用,包括以下步骤:S10、获取人肺巨噬细胞和人肺泡上皮细胞及SARS‑CoV‑2重组spike蛋白;S20、将人肺巨噬细胞和人肺泡上皮细胞共培养第一预设时间,得共培养体系;S30、将spike蛋白加入共培养体系共培养第二预设时间,得COVID‑19急性肺损伤的细胞模型。其中共培养体系可模拟更为符合实际的肺部结构和急性肺损伤病理特征。此外,使用无传染性的spike蛋白替代传染性的SARS‑CoV‑2活病毒,无需使用生物安全3级(BSL‑3)实验室,在避免实验人员感染同时可诱导明显的病毒性肺炎病理生理改变和急性肺损伤。本建模方法符合减少使用实验动物的伦理愿望,实验条件要求不高,周期短,价格低廉,适于在COVID‑19急性肺损伤的治疗药物筛选中推广应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及细胞模型,特别涉及spike蛋白诱导covid-19急性肺损伤的细胞模型建立方法及其应用。


技术介绍

1、近年来,严重急性呼吸综合征冠状病毒2(sars-cov-2)诱导的急性肺损伤/急性呼吸窘迫综合征(ards)是重症covid-19的主要死亡原因,其病理生理基础和发病机制仍存在大量未解决问题。与传统意义上的典型ards相比,“炎症因子风暴”相关的弥漫性肺泡损伤是covid-19急性肺损伤/ards的最鲜明特征,目前临床上尚缺乏相应的有效治疗手段。因此,建立合适的疾病模型,从全新的角度探讨其发病机制,寻找新的有效治疗靶点具有现实的紧迫性。

2、宿主-病原体相互作用的动物模型对于了解covid-19急性肺损伤/ards发病机制和评估治疗效果至关重要。适当的动物模型会产生所需的疾病特征,其临床症状与在人类中观察到的极其相似。实验研究表明,小鼠、仓鼠、猫、雪貂和非人类灵长类动物都可感染sars-cov-2而可能出现急性肺损伤/ards。人血管紧张素转换酶2 (hace2) 转基因小鼠和仓鼠是小型动物模型,容易获得,但将啮齿动物研究的知识转化为临床应用可能具有挑战性。雪貂是病毒传播、发病机制和治疗对策测试的优秀模型,但它们在某些国家的可用性可能是一个问题,并且需要特殊的饲养场所和繁殖设施。猫是sars-cov-2的天然宿主,可以很好地传播病毒,但不会表现出典型的疾病症状。非人类灵长类动物构成了遗传上最接近人类的模型,然而这种模型的建立既昂贵又耗时。总体而言,活病毒感染诱导covid-19急性肺损伤/ards的动物模型存在以下限制:试验可能是困难和危险的,必须在生物安全3级(bsl-3)实验室中进行,实验技术条件复杂,实验周期相对较长,难重复,费用昂贵而难以大范围应用。


技术实现思路

1、本专利技术的主要目的是提出一种spike蛋白诱导covid-19急性肺损伤的细胞模型的建立方法以及应用,旨在解决现有技术中模型建立较为困难和危险,必须在生物安全3级(bsl-3)实验室中进行,实验技术条件复杂,实验周期长,费用昂贵的问题。

2、为实现上述目的,本专利技术提出一种spike蛋白诱导covid-19急性肺损伤的细胞模型建立方法,包括以下步骤:

3、s10、获取人肺巨噬细胞和人肺泡上皮细胞及sars-cov-2重组spike蛋白;

4、s20、将人肺巨噬细胞和人肺泡上皮细胞共培养第一预设时间,得共培养体系;

5、s30、将sars-cov-2重组spike蛋白加入共培养体系共培养第二预设时间,得covid-19急性肺损伤细胞模型。

6、可选地,步骤s20中,人肺巨噬细胞与人肺泡上皮细胞的细胞数量比为1:(2~8)。

7、可选地,步骤s20中,第一预设时间为12~48h。

8、可选地,步骤s30中,spike蛋白在共培养体系中的质量浓度为5~15μg/ml。

9、可选地,步骤s30中,第二预设时间为3~5天。

10、本专利技术还提出了所述方法建立的细胞模型在covid-19急性肺损伤的治疗药物筛选中的应用。

11、本专利技术提出一种spike蛋白诱导covid-19急性肺损伤的细胞模型建立方法,通过人肺巨噬细胞(am)和人肺泡上皮细胞(hpaepic)的共培养,再暴露于spike蛋白诱导炎症反应和氧化应激,其中人肺巨噬细胞(am)和人肺泡上皮细胞(hpaepic)在实际的人体covid-19肺炎中是与sars-cov-2直接接触的两类最主要细胞,通过病毒-宿主以及细胞间的相互作用在清除病毒同时,可能诱导过度的炎症反应,即“炎症因子风暴”,以及氧化应激造成急性肺损伤。人肺巨噬细胞(am)和人肺泡上皮细胞(hpaepic)的共培养可以维持细胞模型的免疫稳态,且二者可以相互作用,可以模拟出更为符合实际的肺部结构和急性肺损伤病理特征。此外,sars-cov-2重组spike蛋白,即刺突蛋白,是没有传染性的病毒蛋白,在避免实验人员感染同时可诱导明显的病毒性肺炎病理生理改变和急性肺损伤,因此规避了的sars-cov-2活病毒的传染风险,使得covid-19急性肺损伤的细胞模型可以在普通实验室中建立,而无需安全级别更高的实验室条件。

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【技术保护点】

1.一种spike蛋白诱导COVID-19急性肺损伤的细胞模型建立方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的spike蛋白诱导COVID-19急性肺损伤的细胞模型建立方法,其特征在于,步骤S20中,人肺巨噬细胞与人肺泡上皮细胞的细胞数量比为1:(2~8)。

3.如权利要求1所述的spike蛋白诱导COVID-19急性肺损伤的细胞模型建立方法,其特征在于,步骤S20中,第一预设时间为12~48h。

4.如权利要求1所述的spike蛋白诱导COVID-19急性肺损伤的细胞模型建立方法,其特征在于,步骤S30中,spike蛋白在共培养体系中的质量浓度为5~15μg/mL。

5.如权利要求1所述的spike蛋白诱导COVID-19急性肺损伤的细胞模型建立方法,其特征在于,步骤S30中,第二预设时间为3~5天。

6.如权利要求1至5任意一项所述的spike蛋白诱导COVID-19急性肺损伤的细胞模型建立方法建立的细胞模型在COVID-19急性肺损伤的治疗药物筛选中的应用。

【技术特征摘要】

1.一种spike蛋白诱导covid-19急性肺损伤的细胞模型建立方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的spike蛋白诱导covid-19急性肺损伤的细胞模型建立方法,其特征在于,步骤s20中,人肺巨噬细胞与人肺泡上皮细胞的细胞数量比为1:(2~8)。

3.如权利要求1所述的spike蛋白诱导covid-19急性肺损伤的细胞模型建立方法,其特征在于,步骤s20中,第一预设时间为12~48h。

4.如权利要求1所述的s...

【专利技术属性】
技术研发人员:彭登高王欢于昌平高焱章
申请(专利权)人:深圳市第三人民医院深圳市肝病研究所
类型:发明
国别省市:

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